Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ЛИПОГЕНЕЗ У НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ENTOMOHWHOHAIBS

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ЛИПОГЕНЕЗ У НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ENTOMOHWHOHAIBS"

АКЛДНИИЯ НАУК СССР

институт Шговшогии

¿тЬ £ На правах рукопи^*«

ПОПОВА Наталья Ивановна

лиггогЕНЕЗ у некоторых пгадотАвитапкп

ЕЯТОМОРЮТОНДДЖ

Специальность 03,00.07 - микробиология

Автореферат

диссертации на соискания ученой ст<?н^"и кандидат» биологических иду к

ква - 19>ЛГ г.

У ' (._ ■ /

' Работа выполнена ^ Инагадутв микробиологии АН СССР

Научны» руиоврявадь:

доктор Оиологичесюв ааух, профессор Ы.Н.БЕХТЕРЕВА Официальные онвоненты:

доктор Оиологнчвсиш и а? и, профессор А.М.БЕЗЕОРОДОВ доктор (Звыопгмских н^ун, профессор, Заслуженны* мяте» науки РОФСР Л.Г.ЛОШНОВА

Ведущая организация - Оиологическив факультет Московского государственного университета им.Ы.В.Ломоносова

Автореферат разослан " *¥■ 1981 г.

Защита диссертация состоится "/У" ^1981 г.

на заседании Специализированного совета (Д. 002.64.01) по присуждению Ученой степени кандидата биологических наун. 117312 Москва, Проспект 60-летия Октября, 7,Kopn.il, С ДнссергаИиеЙ мпжно ознакомиться в библиотеке ГОМИ ДП см\

Ученый секретарь клилидят ойолоттийпких наук

Л.Н.МОСКАШГНЭ

Актуальность иройдеш. Изучение шттетва является ваг-ной задачей физиологии и биохимии микроорганизмов. Особенно возрос интерес к этой проблеме в последние десятилетия в связи с достижениями в области изучения структура и функции лигашш:: соединений ялетхп, показавшими их общебиологическое значение. Большой ш самостоятельной проблемой является выяснение функциональной роли липидов в процессе дифференциации организма, В решении этого вопроса большие возможности открывает всестороннее исследование молекулярного состава внутриклеточннх лиегщю* микроскопических грибов в процессе онтогенеза. Особый интерес представляет исследование состава фосфодшпядов - основных структурных компонентов биомембран.

Большое значение для понимания физиологической и метаболической рота микробных лвпидов имеют исследования превращений жирных кислот 8 клетре. Метаболическая активность организма по отношению к тем или вкым жирным кислотам экзогенного н^-оясхождения может свидетельствовать об активности ферментннх систем, участвующих в этих превращениях. Направленний физиологически!1 контроль отдельных этапов метаболических превращений жирних кислот дает реальную основу для регулирования активности синтптакого и .песету раз но го комплексов и открывает возможность получения липидов с заданными свойствами. Решение этих во про гор 'ч""1 стапляет несомненный теоретический и практический интерес.

Другой аспект проблемы липогенеза сяязпн с вопросами интенсификация процесса биосинтеза липкяов мл ггроорг ад п р дамп, Предметом многочкслетшзс исследовании в ^том нопрлит.ппп стали мякроскопнчес-кт? грибы, Шявлекн оргляизмы, сшгсч.чирумт' литшды, близки« по .т ирно га сл от ному составу Ч различим укти-

твлькнм мпслом, Д'.^ыш ^таIIвнести 1ч;■№!-»

Еа;:;!. ■лаучяаз (№лэвтш

г^ Г-з.пзэзза 1 \\Л:Ж.мЛ

сл исследование ранее не изучавшихся! систематических групп микроскопических грибов с целью нэпсканил продуцентов липидов, приближающихся по ряду показателей к дефицитном растительным м-«лам, уникальным по своему жирнокиолотному составу. Решение ■■ivtro вопроса иредсташшй'г болъшоО i фактический интерес.

Поль н падачи исследования. Цспии настогпц^£1 работы нвля-..¡¿,1- исследование лспогене.ча у гшти ранее пс-иаучнтихсп штам-гироскопических грибов рода TiiitotnophUiorM, О аадаку нсследовшнм входилго:

1. Изучение способности ерибоо к биосинтезу шшяцоь и сва-.in ;:!'гого процесса с ростом и развитием культур.

2. Изучение » сравнит;, иьнсм аспекте сосчаъэ синтезируемых линвдов (классов липидов, индиьидурл!них соединений лолпршгх пниидоп. жирпокиелотмого гссчтьа общих и под.фшх липидов).

3. Летальное исследование спд^ржани.! tee;: очмичешн« коми о лендов внутриклеточных ли пил о it п i.f.oijccct! роэьниы культур микроскопических грибов.

■1. Сравнительное шучгнле ыси/аюшче'. i. а к ис^ьсчи^вниа йк зч-сенных «ирных кислот кульчураш гриоов,

Новизна научшт исследований- Праведен:- iijcjiwkiвчнме ли-iioi Hiit.'ja у (-.ante неизучавшкен иидов микроскопических грибов рода KnttJirmvlithcL-a . iinepi.«: ыывлеи штамп nt. Х93й - акгившй продуцент наенщошшх лнпидои, в сиигаве которых пише tjO? приводится на долг лиуриновой ьислогн.

По [.мду понижателей лип иди укапанной н; д ьтури гриба нриб-к ле$ищпгшм KMiiqjTiipyirMiiM илтурялшпН наслан паль-»зып; paci (л ял ь ио адр! s гному, коксовому), lloHi- пути $itii(fis£:; K"j!X*ftf t модификации с^'^чпн яинияои, inn г ыщс:тппи;т-

вует о влиянии условий культивирования на активность процессов элонгации и десатураиии жирных кислот.

Изучен состав фосфолашиюв в процесс® развития микроскопических грибов. Впервые показано высокое содержание ара-хидоновой кислоты в фосфолипидах гримов (около 18$).

Впервые проведено сравнительное исследование метаболяпг:

скгос превращений экзогенных меченых жирных кислот культурагк. синтезирующими липвды с различным жирно кислотным составом и г-' пенью ненасыщенносги. Покатано, что культура 1032, характеризующаяся высоким содержанием насыщенны?: жирни* кислот в липидах, обладает способностью к превращению ненэш-венной олеиновой кислоты в полионовые жирные кислот«, что свидетельствует о наличии активных ферментов Ее сатурация.

Показано участие уксусной, пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот в биосинтезе арахиионовой кислоты. Впервые отмечен высокий'уровень превращения олеиновой кислотн в арп-хидоновую культурой гриба епь.ссМсп 1716 (свыше 'ЛН 0х олеиновой кислоты обнаружено во фракгои арахидоновой клслотн).

Ц^акг.ическое..значение работы. Культура кмь, согоно1-п 1932 обладает высокой скорость» роста ( ~ биомассы на и-нс сутки),синтезирует до 60& лкшдат с преобладанием в их состагг .чауршювой кислоты. По рдйу показателей ллпилы гриба прийто-;г.яются к иенннм имиодоируемнм маслам: кокосовому и пальмойл [ ж-лому, в связи с чем со&вддагсгс определенные перснялтппи дот возможной замены расглтелышх масел в некоторых отраслях шт-родного хозяйства лигоушми микробного происхождения. На способ получения ли пило в с использованием гря(5а саки^Е

193* подана заявка на получение авторского сдяявтельствх £< поручено полз«мтельное рещсиие.

В составе дипшюв Unt. tónica 1716 обнаружено высокое содерканиз егершов, в связи с чем указанная культура может вить использована для получения этих соединений.

Изучение метайолггюскпревращений лиршх кислот может иметь большое значение б сняаа с возможностью тх^с^орыацаа экзогенных субстратов и шсо таенную в практическом отношении а [Филонову ю кислого - прелые стьиншша сощщпений iifoc? аглаи-дшюдаго г«да-

Апробация работа. IV^jHi'M'U тхледопшш: ллелаим iu il ОсесишноЙ ксш^рушшя "Ei-; 'Синтез u мегасо'ÜI-J'-Í '.¡ик-

[юи111,а1шумиип, г.Москзз, : 'У?'й г.

Публикации. )lü мйтьр!-;Л;м ул< 1чфг:аын опусдиксглин -i p.'i-íkitu и ии'^чени cojio.HHie.ni- t[н Lío.iiit. ЬМИШЮ ч-.чуч1;::!^ пятесси oro 'jйид^тьльст ва.

1ТШМ2¡'а и объем у-^./гц. Дии^.тзад: txi.iOitT ¿re ^naiti mti, <н";sí)¡a ;iктeí-íiti'pj, Э; i.-iiBim-itJüi'fc/ibtií-a ir.íii;, I'lViinisuriMil MSTOJ'JI И рмя^льтаты иссле.1 йВУПЛЙ, О-суíl.u?t¡!:;[ V JU'íü'j 'Л1 и »»выше. Hai'epHSJiU ¡Wi ctp: -iiUui its ;::>я;еш1 üí! í lí, i/Tp'-i'Kii-.x к гния -noíiBcuoj'if TejiLjñ, селоцху; Íi53 и ;J4 _ (:y,i-

тй1:«вя.нн[1£1 jlhltspatypi mjli !itüt l\0 нлк1-1':нр!-г:нкл qic'!■;'."!

н жа икпстцшяые {«dut,

aRU'ilíí'ИМИ 1ТАЛИШ! ЧАС Ib Mílí!1J И...

íiíLVíüí .исс^^ованк.1 служили миргрк.мчгпшггч- грчиы НОрЯДДа ti:torotplitiicirel.2 3 : Г»; ,С'1.т!::чИ ! У 1С. tV к U tharí;. vlnnr. 1711, 1931 a ^«i . с.чи'.п. Hit , иоцч'!«|(-

me* пч ВК\1 ШШ АН СССР, íísurpoopi .".üthmh ш («спаяли г,'urn ft-м rjiyiiwmnrn культ кппрованич на гач-^:;" 1тгч У;" пГГг -

тонной среде С Туггеп , 1967).

Белок » мицелии определяли по методу Лоури (Ьояту ^ п) 10131) после растирания со стеклом в лидком азоте.

Лишцщ иэ биомассы экстрагировали и очадали по метолу 11лайя я Дайэра (впеь , иуег , 1959).

Солястше лнтпцт треляли методом колоночной хромагогт^ фи и на оишкагеле КСК 100-150 мет путем последовательного элмроваяия хлороформом (нейтральная фрамлвд), ацетоном (гли нолипидная фракция) к метанолом (фосфолятош) (Яоипег гч , 1907).

Цвреброзидн выделяли методом препаративной ТСХ глико-липидов на свликагеле КСК 150-200 мепг в системе хлороформ-метанол-вода (65;25:4).

Для разделения лигшдов пршеилли высокоэффективный м«~ ТОД МИКрОТОНЯОСЛОЕНОЙ згромагографии (!ЗvetЯsЪev , УааТ^!?!^' , 1972). Дягсщщ разделяли на отдельные класса соединений в системе петролейный эфир-этяловый эфир-уксусная кислота (80:20:1), а полярные липши - на индивидуальные компонент!) - в системе ююрофо;ЕМ-Метанол-7Н аммиак (65:35:5).

Для обнаружения фосфолапидов дсгсользовалп реактив Лаоь-ковского а Гозенберга (Узв1«^з1:у , Козге^ку , 1960; КеЯтс, 1975), хиадголипидов - раствор оС -нафтола О^Ятс, 1Э75) и антроновый реактив (Новицкая, 1972).

Количественное от»делений классов лл готов и шцшвиду-альнах соединений фоофолшшкш проводили методом денситометр-рпя. Пластины, проявлении в насыщенным раствором бахромата кадия, фотогравировали и получали отпечатки размером 18x24 см. Зоны.сканировали по направлению фронта растворителя на экстшкгоюяном регистрирующем приборе с интегратором ек,т

Подученные денеитограммы р«считывали гравиметрически (Шел-аард, 197{; Новицкая, 1972).

ИК-спектр липндов снимали на инфракрасном спектрофотометре " PerUiíi-Klmer 180"в диапазоне 400С-400 см~* в пленке вещества, нанесенного на пластицу иа КВг.

Для анализа жирнокислотного состава лиииды подвергали кислотному ыетакодкэу ( Dufek efc al , 1972). Полученные метиловые эфиры жирных кислот (1£ШС) анализировали методом газожидкостной хроматографии (Ж).

ЦЗЖК идентифицировали методом ГЖХ-масс-слектромвтрии па приборе"ílnnis&n 32UO-Í'' с автоматической системой, обработки данных. Энергия ионизирущих электронов 70 «V , температура ионизационной камеры 120°. Использовали стеллянную капиллярную колонку (25000x0,3 им) с фазой при про-

граммировании температур í80o-290o но 4°/мин. Температура инжектора и переходных линий - 2Ь0° и £30°, соответственно.

Метаболические превращения экзогенных жи рных кислот исследовали с помощьп радиоиндикаторного метода. Использовали препараты уксусной, Х-папьмитиповой, 1-***С-стеа-

pmtoecíí, Г- '^С-олйиновоЙ кислот Всесьизного объединения "Изо-гол". Меченые соединения добавляли к растущей культуре в се)*;, дине логарифмической фаэи ¡на ьити;1 и пол «честив 2í>-30 jti ¡Ut и инкубировали ь течение четырех часов.' Проводили фракционирование меченой углеродом-11 биомпссц на слсдумцие биохкип-чес кие компоненти: лимидн, биоп«шш^(;ы, нияломолеьулярпме в еще с т па, фракции яипидлв (Кретона, Д-зшуцте.п, 1W6) и ÍOttt, jptujiUdittiHue по с то иг ни неуясненное тн ОЬ-йк:, 1У7Г)), Jjjj^na-'увты ¿ля подсчета радиоактивности гстрни.чи но методу Да г,и -./одаЛ с ceifтгрАки (JQVt). ib^sjjf'Hrt- ряяиоакпшкипи

производили на жидкостном сдинтилляшокном спектрометре "Марк-И". Для расчета абсолютной активности использовали компьютер ий/з .

Результаты исследования I. Биосинтез дипярос в щхтессе тозшш микроекошпескшс Грибов РОДа ВП'ЬотопЫЪога

Изучена способность к биосинтезу липидов у 5 ранее не-

изучавшихся культур грибов рода шиотор^Ьога . Получешше результаты свидетельствуют, что по скорости роста к способ-поста к биосинтезу лшдагсв культуры различаются, что обусловлено видовой принадлежностью и сггаммовнми особенности.!« организма (рис.1). Епь.согопага 1710 и 1932 характеризуй-<~я более высокой скоростью роста (накапливают до биомассп на 2-е сутки), интенсивно синтезируют липиды (до УШ). Культуры Еп£.1;11аз^ег1гпа 1711, 1931 н 1716 характеризуются в этих же условиях меньшой скоростью роста (накапливают около биомассы на 4-5 сутки) и-синтезируют липидов меньше (до 32Ж).

Интенсивный биосинтез липидов согсровождает ся снижением скорости синтеза белка. Максимальней уровень содержания литтп-дов достигается в стационарную фазу развития культур.

При зсроматографическом и масе-спектромотрнческом изучении у.ирнокислотного состава липидов шти культур обнаружены лзтрнне кислота с числом атомов углерода от 9 до ¿-3. Линия» культур значительно различаются по лифнокпелотнои'у та ставу п пепси;: ненасыщенности: в составе липидов ^пЬ.с{>гопч1.п 1710 и 1032 преобладают наолпенннэ жирные кислоты, глэнным рбргс-эом, ладриновая и гшристгаюная, суквгаргое содвркапие к ста^тс; мояет ПрСВКТЮТЬ 00?. К ЛУ.ШОЮХ нна 1711, ГЖ

Сутмл

?ис,Е, ^щиаьшка развития, напоил emu; линадоп и dun lea в МИЦ9ЯИИ гримов рода K¡) tomo¡.M llora.

I - бноыасса, 2 - лидаш, 3 Ьялпк, 4 - jà). iï - остаточная глюкоза;

a) Ent.corónala 1710, ri) Knt.corónate 1932» В) Ent.tha*tariana lilt, Pi Ent•thaxteriana 1931, í) Ent.cónica 1716.

и Eat.cónica 1716 преобладают ненасыщенные жирные кислоты: пальмитолеиновая, олеиновая и арахидоновая. Суммарно» содержание этих яярных кислот превышает 60£.

KoMÍmmpOBaiiHUM методом НЯ-масс-спектрометрии 1_реди Cjg-ненесышенных жирных кислот удалось обнаружить и идентифицировал:* жирные кислоты с различным позиционным положением двойных связей. Число этих изомеров неодинаково у рлзшак видов Грибов, Так, в липидах Ent.thaxteriana I93I-I ипомее олеиновой, ü-линолевоЛ и 1-липоленовой кислот (рис.2).

б

—i-1-•---1-I-I--f-' 1-1-1-1-,-Г----т---г---г------

ill 100 150 200 »0 JOQ JÍQ 400 450 W0 JW 600 6J0 700 750 ВЭО í'íl

Bpe.MI удержи n:\41*

Гпс.«¡. Маес-спегстрометричеекая хроматографа мятгловнх s'Jn-роя ЖИртЫХ КИСЛОТ ЛИПИДОВ ЯпЬ. L-^X-U 11 I/,.', ftj j n4 g - изомеры жкрннх кислот с различным полозе-иием двойных сшзей: 4—7 - fi - r¡v,:£i

9 - С1Г>:0. П - CIÍ:0, 12 - Ci6;I, 13 -

14 ~ CI7:0- 16 *" CI7:¿' 17 ~ CI8:0» IB " CI3:J' 19 ~ ¿0 " cXíí:3* ~~ C20:Ü> "

Данные о присутстши в дипидах грибов различных изомеров С^д - жирных кислот свидетельствуют о возможности функционирования множественных путей биосинтеза жирнык кислот.

Соотношение жирных кислот в составе лкпидов не остается стабильно, что обусловлено неодинаковой актишостьп метаболизма этих соединений в разных фазах развития грибов, особенностями изучаемых видов и активностьо ферментных систем, участвующих в процессах элонгации и десатурации (рис. 3).

Так, в культурахлисогона*;« 1710 и 1932 значительным количественным изменениям подвергается насщеннае короткоцепочечные жирные кислоты. Наблвдается накопление лауриновой кислоты к середине стационарной фазы и последующее снижение ее содержания к концу культивирования, в то время как содержание миристиповой кислоты и других высокомолекулярных жирных кислот в зтот период повыиается. По-видимому, происходит превращение короткоцвлочечных жирных кислот в высокомолекулярные жирные кислоты.

Несколько иная картипа наблюдается при исследовании других видов грибов, в липидях которых преобладает ненасыщенные «ирные кислоты. Изменение жирнокислотного состава в процессе развития менее значительно. К концу культивирования, как правило, повышается коэффициент населенности (К(тс ) мл идо в.

Таким образом, анализируемые культуры четко дйлятся на две группы со скорости роста, интенсивности биосинтеза шкщщ"1<„ их жирно кислотному составу и хпрпктеру его измене-' 1ияи'в процессе развития культур.

й результате проведенного исг.педпглния впор^ня удалось

M-

ç l Z 3 <» s

Сутки

3

Is

1 F

m-»

Cvtfitt

Гчс\'-. Изменение содеркавия некотпрпг ïmiKt о

сосгаве липивов в процессе р-пиятнл гржом» i'ri tf>,"!(ir',^'lora«

a) jlr-l.coronutfï 1710, tí) îïPTt.iwolinla чг;гс.

I)J Kirf 114,

г) . th^xtcriniia 1331, Д) !.. 1/1

ItSii'fTwriCMHÎÎC «. s.

~ m -

bi.il ЬИТЬ ПГГаМЛ Kut.coronata 1332, который обладает ВЫСОКОЙ скоростью роста (свыше биомасса па И-ые сутки) и накапливает в мипелии до 60? высоконашщенншс липидов, в составе которых доминирует лаураковая кислота (свыше 50£), Интересно отметить, что липиды гриба Eut.coronata 1932 по содержанию основных жирных кислот сходны с дефицитными маслами пальмовых растений: палыаоядровым и кокосовый (Беззубов, 1956).

На способ получения лип.шов с использованием гриба Knt. coronata IV32 имеется положительное решение ШШШЭ на полу чение авторского евидетельстаа .

Использование физиологического подхода показало возможность модификации состава ЛИНИДОВ üiit.coroiiata 1932, что свидетельствует о влиянии условий культивирования на активность процессов элонгаШш и десатурации жирных кислот.

Поел едущие исследования проведены с культурами ьтн. t;oroaata 1Э32 и Eut.cónica L7I6, Korojue различаются по жирно кислотному составу линидов, и посвящены сравнительному изучению фракционного состава линидов. Об наружна следуицие фрак пии; углеводороды, эфи[ц стеринов, триглицеридц, свободные жирные кислоты, егерины, ди-, мопоглицериды и полярные липиды Преобладающей фракцией являются триллицерцш (60-70?). В ли-пидах Eut.coníc;i 1716 обнаружено высокое содержание стеринов, достигаищве 1.0$. Согласно литературным данным содержание стеринов в лшднпах других грибов не превышало fi» (Дедвхина, Бехтерева , I96í¡; Бехтерева, ISTli). Культур Kut.ccijiic» 1716 отличается от Knt .corotifita 19^1: наличием неиделтифиКироьашюй франти, а также по содержании углеволо{юдор, ете(>ииоп, их вфирои и 1ГОЛНПШХ лапядов.

В процессе развития культур наблвдается изменение соотношения классов липидов (рис.4). Как правило, возрастает доли тех липидних соединений, которые выполняют роль запасных энергетических материалов (свободных жирных кислот, ди-; тригли-церцдов) и снижается относительная доля полярных липидов.

В составе полярных липидов культур обнаружены пеидентифи-цированный холинположительный фосфолипид (11И), цзреброзвды (ЦР), фосфатидилэтаноламин ( ФЭА ), cf«u сфатидилхолин (ФХ), сфш-гомиелин (ОМ), ^юсфатвдилсерин (ФС) и неидентифицированные соединенна. ФЭЛ, ФХ и ПХФ являются мреоблцданцкми соединениями в липидах обеих культур. Отмечаете;» различие по содержанию цереброзидов, ФХ, СФМ, ФО и некоторых неидсптифицированных фракций.

Из поляр (мх липидов i;«t. uoui c:jI?I(j виде лена и очищена фракция цереброавдов, изучен их Ш-спектр, который о капал ен идентичным Ш-енектру цереброзидов мозга (рис.5).

Содержание фракция поллринх лшшдои меняется с возрастом культур (табл.). Значительном количественным изменениям у обеих культур подвергаются преобладающие фисфолипиды - ФЭА и ФХ. ■

[ladдодается возрастание доли холинсодержащих фосфолипи-дов-ИХФ и ФХ, что может свидетельствовать об увеличении потребности клетки в донорах метильных групп на определенных этапах развития культур. Эти изменения, по-видимому, подчеркивают определенный мембранный поверхностный заря rç и определяются активацией МеибраРНЫХ пермеаз (Beck , .¡.г-еепниа! ь , 1976). Количественные изменения индивидуальных соединений фосфолипи-дов обусловлены, очевидно, функциональной роима «того класса соединения, являпцнхея основными компонентами биоыеибран.

«80 I® ¡20

< +

1 2 4 5 6 7 0 0

■ П—.. П .л-П

им км 1гм 12И «и 1гМ \гн мм пза

I 60

о'

яЗ

3

3

1 а Г 4 5 6 7 8 9

т л. ПТП гггп г—д.ОВг,

гм гм гм? гм» ги» ги5 гм* гзд?

сугки.

Рис*.

4. Изменение содержания классов липидов в процессе развития грибов рода ЕпЛоторМЬога (в * ОТ общих лини— дов) ■

I - углевоДороды,2-эфира стериков.З-триглишрпдн, 4-неид.фракций, ¡»-свободные жирше кислоты,Остерины, 7-диглицерида, ь-шноглипериды, У-полярное лш'шаа

гПНСХШ ^-ом-яч -¡Г'ОСсю-

4000 5500 5000 2500 2000 №00 1600 (400 ЙиГЯОО 800 «Ю 400 200 0 Рис.5, ИК-спекгр цереброзююв Кл ь. г.оШса 1716

- 1о - .

Таблица

Содеришнив индивидуальных соединений полярных лишшэв Епг.согопс^а 1Э32 И 1716

»а п п X. Индивидуальные компоненты полярных липидов, % Неидентифнадрованны й хо-линположительный фосфо-липир 1932 1 " 1716

Й03р£ 1СТ культур, сутки

2 9.81 5 14,73 2 12.55 5 15.19

а. зт Цэреброэшш „ 14,7 13,84

4.3 4.44 14.2 Ю.З

Фо сфат идилэтш г олашн 19.62 -3.7 21.4 13,9

<&э сфат и/шлхолин 14.56 ¿9.95 11.35 16,07

6. Х| - н е идентифицировано 1,37 - 0,94 1,06

7. - I [ е идентифиииро вано - - - 3,23

8. Офингомиелкп 11,93 5,58 4,4 5,51

9. 13 - неидентифицировано 7,23 6,82 4.1 4,75

10, Фо офатидилсерин 0,59 5,15 3,76 3,46

И. 7 неидентифишфовано 12,79 7,46 6,39

12. - н ©идентифицировано 9,2 9,63 4,6 6,1

Примечание; " ~ соединение не обнаружено.

Поскольку жирнокислотный состав общих линадов культур различен, представляло интерес изучить, различаются ля они по жир-нокисяотному составу фосфолитуюв. Как оказалось, обе культуры содержат в фосфолигшдах преимущественно ненасыщенные жирные кислоты. Среди них - с1б:1> с18:1' С1й:2» СХН:Э и 4:0:4* ВпеРвиа отмечен факт внсокого содержания арахидововой кислоты в фосфо-липидпх грибов ( Фосфолипидн разлрпопгся по содержа-

нию отделмтнх жирных кислот (С^,;. , ,

lo -

Однако степень ненасыщенности фосфолипидов двух культур, резко раздичащихся во степени венасвденности суммарных липи-дов, идентична (суммарное содержание ненасыщенных жирных кислот у "tit.coronata 1932--~60!í, a J Ent.cónica I7IG--70£),

В процессе развития культур аполярные радикалы фосфолипидов подвергаются метаболическим превращениям и в особенности у культура rinUcoronnto 1932 (рис.б). Однако возрастание доли од j i их жнр1шх кислот сбалансировано уменьшением дачи других та-

игл обтсзом, что К фосфолипидов в процессе развития культу-

m f-'я 'ю меняется, в то время, как Kj¡ac суммарных ли гидов подвергается эначптатьяому количе ственпому изменетт (ркс.Зб).

Рис.6, Изменение содержания некоторых жкрннх кислот фосфолипидов в процессе разлития грибов рода EntотоphtКоra.

Стайкльиость Kj^g фосфолипидов наблюдается и в процессе ■развития Ent.cónica I7IG. Эти особенности, по-видимому, связаны с тем, что молярные рядикалн фосфолипидов выполняют гшШппЕвцуго функцию в поддержании стабильности осномшх фи-

Bnt. со ro na ta 7932

Ent. eoniee 1716

-t 2-545

г 3

5

U утки

эино—химических характера став биомембран, что определяет в значительной степени ее функциональные свойства (Правдана, 1ЭТ5).

-й П. Метаболизм житшыз кислот Значительна различия культур по жирюкислотноыу составу и степени иенашшевности синтезируемых лшшдов предполагают различия в активности со от пет ст ву ющих ферментных систем, ответетвенных за их биосинтез. Поэтому культуры Ен^.согон^а 1932 и йи.сслиса 1710 были использованы в качестве полелей для проверки возможности метаболических превращений этими культурами экзогенных мечен«л *4С-у круглой, пальнетиновой, стеариновой и олеиновой кислот, что может с в л дет а ль ст во ват ь об активности ф«рментов сшггетнзного и двсптуразного комплексов.

На рис.7 приведены дшиш^, показыьамлие распределение меченого угле]юда между органическими компонентами биомассы, а

1.г-14с- 1-4;- 1-Ц; 1-Ц:-

уксусная иальиитиновая стеариновая олеиновал

— ЕцЪ.си^с» Т --Кг^.,сого1|а1

12 3

ГГ>в

123

Ж.

123

1 23

Ги<;, 7. Гиспредалбнив мвчншии }]'/;и[Юдз и и ад у органическими

* | Еггё.еогопаки

киипоаантаыи сиоыаосы,пйи анкубыции ]ОД,ссш1са IV16 с С кисла тэт.

1ЭЖ

ЛШПИДЫ, ¿-Сипполнивши, 3-и(]:шоиолэк}.1^ркив сочдинэиия.

- .18' -

на рис.8 - между классами липидов после 4-х часовой инкубации культур с мечеными соединениями, из которых следует, что основное количество метки локализовано в липидах во фракции свободных жирных кислот.

MU-90 80s 7U

¡1 50

ъ

'Ю 50

го ю

1,г-14с-

уксуснан

i-I4c- 1-Щ- I

,пальмитиновая стеариновая олеиновая

jflt

А

Л

1234567

12?* 56 7

12 5 4 567

J Ent,corûnntft " " [] jïnt.ooiiloa

LàJ

12^45^7

Гнс.8. Распределение печеного углерода между классами липидов при инкубации Pnt.coronata 1932 и .'infc.ncnicn

1716 с 1 С-киелотами. '

I - углеводороды + эфиры стеринов,Я-триглицерида,3-неид-фракция, 4-свооодные Мирные кислоты,5-стерины, 6-ди-глице риды, 7-моногл ицериды + полярные лип иды

Меченый углерод (Сх) олеиновой и уксусной кислот более равномерно распределяется между классами липидов, чем Ск пальмитина вой и стеариновой кислот. При этом метаболическая активность культура " Tmt.coM«a 1716 значительно больше, чем у Eut. coronsta 1932.

Однако полностью оценить степень метаболических превращений экзогенных кислот можно лишь, проследив их препращения в другие жирные кислоты. С этой цельв определяли распределение меченого углерода между фракциями жирных кислот, ра?делённых по степени ненасыщенноети.

Как видно из рис. 9, обе культуры обладают способностью

к ыетабодическим превращениям экзогенных уксусной, пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот, что свидетельствует о наличии активных ферментов десатурации.

10090-га 1

х* 80 ° 70

<и 1

I 60

Е 50" I

о 30п

го-ю

1,2-14С-уксуслая

1-14С- 1-14С~

■ пальмитиновая стеариновая

ЙППд-

12345

JL

12345

олеиновая

Т Ent,corooata

[j Ent.conioa

12345

i

1234 5

Рис.9. Распределение меченого углерода между фракциями жирных кислот, разделенных до степени ненасьвценности, при инкубации tot. с ого да t а 1932 и But. conic«

1716 е А)~кислотами

I - насыщенные, 2 - моноьновые, 3 - диеновые« 4 - триеновъю, 5 - тетраеновые.

Необходимо отметить, что уксусная и олеиновая кислоты, Сх которых более равномерно распределяется между отдельными классами липидов, подвергается более активным метаболическим превращениям обеими культурами по сравнении с пальмитиновой и стеариновой кислотами, 0х которых локализован, главным образом, во фракции свободных жирных кислот (рнс. 6,9). №ервые показано, что культура fini-.сопи^в 1532 , содержащая в составе липидов до насыщенных короткоцепочечшх жи рних кислот,обладает способностью к метаболическому прекращении ненасыщенной олеиновой кислотн в полненовые жирные кислоты . ('-30$ С* локализовано во фракциях поливгштлс жкрннх кислот.

рис.9). Однако метаболическая активность этой культура по отношению к экзогенным кпслотам значительно ниже, со сравнению с Eni.cónica 17IG. Интересно отметить, что яри штдубашш Eni Konica 1716 с ^С-слекновой кислотой количество 0х, обкрученное во фракции тстраеношх жирных кислот, в которой гю ¡гад™ даязшм содержится только арпхидоновая кислота, до-гппг.ег 'í.2,G2i. Эти данные получены вперше и представляют

научный и практический интерес в связи с открнвающей-г,'; i;o з иски о стыо трап сфорлации некоторых экзогегошх субстратов »чсо;:оцелну1> арахидоновую кислоту — предшественника соединена ягостаглапдилового рпда.

Полученные данные позволяет предположить, что высокое гояержгдгаг каоотеншос корот кот почечных жирпнх кяслот в липи-дак Ptit .cni^oiiata 1932 обусловлено специфичностью егоггетаз-imro комплекса, не способного л биогенезу Cisr Сщ " ж11!«!«: кислот. В этих условиях наблюдается пониженная активность Сегментов десатурпшгп.

Исследования метаболических превраденвй энзогенилх иир-mjx кислот показали возмояность их взшшопревращений культу-рада грибов роДа Entornophthoга и наметили возмо.тоше пути биогенеза подютепашцепннх жириях кислот.

швош

I. Исследуемае культуры грибов можно разделить на 2 группы: Елt,coronata 1710, 1932, характеризующиеся большей ско-трвепзя) jjKCTa. в синтезирующие до 60$ лпгшлов, в составе которих 'ПртЛладарг насыщвнгше корстконепочэчше яирние кпслоги (Cj-^-q,

я Ent.thaxtsriano - X7II, 1931, Ent-cónica 1710, сйЯ-тяЕвцЕряцдае до ЗЙ6 ллпидов, в составе геторых преойлалттг.

главным образом, ненасыщенные высокомолекулярные жирные кислоты (CI6:I,CI8;I, CijQ.J.

В составе липидов обеих культур обнаружены лщрние кислоты с числом атомов углерода в цен» рг S да ¿4,в том числе изомеру CLg - ценаснщбишгк кнрных кйслот с различным позиционным положением двойных связей.

Ü. Соотношение кирных кислот в составе липидов меняется с возрастом культур, что обусловлено неодинаковой активностью метаболизма тех пли шгнх хирных кислот в разные фазц развития.

Л. Васрзие яшвпен лггамм Eut^ao-rjuat»» 1932- активный продуцент насыщенных липидов с nj ообладанием в их составе лау-IjüüoboÜ кислоты. По i^uiy показателей лаггиды гриба приближают си к дефииитшы шпоргируо!.п.м маслам - пачшоядровому к кокосовому.

Нсказшы iNri¡ ф^зпу.чогичеек'.'з водифшяшии'состава липидов под влиянием условий культкплроштя.

В CU ra ají L* JînmitOB EfiL.i .."..-iieíLíi 1532 в Jitil.coiii со Г/If;-продсФавл)телсн нижеуказанные групп грибов - обнаружены углеводорода, три-, ли--, моноглмцйрвд), свободные Ларине кислота, стерши, их. афирн, не иДО нтифшiet<h кия ш Й холшжшжителькыХ фосфолипид (ИХФ), цереброзидш (ЦТ), фосфатидилэтачоламин (ФЭД), фосфатидилхолн« (3>Х), otïnmi миелин (ШЛ>, фосфатидилоерин (ФС). Преобладающей фрахшей явавлот ся пшглалериди. В составе полярник липидов преобладают 'КЗ А, <ЕХ и ИХФ, Культура Er;U rouies 1716 отличаете! от ы.с .cor-.-icafa 1 &3Z да в шпядш

углеводородов, стерннов, их эфиров, ЦТ, ФХ, ОШ, ФС я наличием неидштяфшщрованной вакцин липидов.

f». Из поиццных липидов Eut.cónica I7J6 виделека к очищена líepri'í роз слов. Изучен их ИК-сиейтЕ* вйтдавкЖ

~ -

вдектпчннм ИК-свектру цереброзилов мозга.

б. В процессе развалы Ent.coronata 1932 И Ent.cónica Í7IG, кал правило, возрастает доля тех лигашшх соединений, лотосе могут выполнять роль запасных энергетических маггериа-лоя (свободных жирных кислот, дя-, триглниеридов) и снижается огнпгительпое содержание полярных ллвидов.

Изменение содержания пньивидуалышх соединений полярных "шгидов обусловлено ях функциональным значением в жлзведеятеяь-клетки как структурных компонентов биомембран.

'?. Фосфолипщщ обеих культур характеризуются высокой степени кенасыщеняоста яжрнокислотннх радикалов, даже у культуры i'r>t. ci-rrmata 1932, которая синтезирует до 95% насыщенных жир-•*иг. кпfлот в составе общих липидов. Степень ненясыщенности в ггроиессе развития культур меняется незначительно при ншшчии ■гН'Ггишого метаболизма отдельных яирних кислот, что свидетельствует об их ре гулят opio а роли в поддержании стабильности г-сяовгапс физико-химических характеристик биомсмбргп.

Впервые в фосфолипндах грибов обнаружена арахидсиювап кислота (до I0Í).

П. Показана способность Ent.coronata 1932 и ¡:nt.cónica 1710 к метаболическим превращениям экзоге гагах ^С-уксусной, палы.гктшговой, стеариновой и олеиновой кислот в полнено ше жирные кислоты. Уксусная и олеиновая кислоты более активно метаболизируются,и 0х этих кислот более равномерно распределен меялу всеми классами лппддов по сравнению с пальмитиновой и стеариновой кислотами, 0х которых локализован, глав!шм образом, во фракции свободных жиргагх кислот.

Установлено, что культура .cónica I7ic обладает более высокой способностью к метаболическим превращениям

- аз -

испытанных кислот в яолиеновые жирще кислота. Насказывается предположение, что особенности профиля липидов с высоки« содержанием короткодепочечных насыщенных жирных кислот обусловлены специфичностью синтетазпогс комплекса и пониженной активностью фермеров десатурации,

9. Впервые показана высока;! способность культуju гриба ( Ent.eomca IV!6) к метаболическому¡«регфгщешю олеиновой кислоты в аргшиюловуи кислоту - предаю етвешышг {»единений проегагландмиового ряда, что представляет большой научный и практический интерес.

lio материапал диссертации онублвкопаны слвдуцяие работы:

I. Бехтерева М.П., Попова ЯЛ!., 1'ал алии а Л.А. я Бойко на Л.Л. О способности НСКОТОЩх гримов роДа L'ntomoJihtliOL-ií синтезироьать липшш. Мик[юбиология, 1979, 40,6, НТП-1 'а, Попова НЛ., Панина Л.А., 1ойкова Л.А. и Бехтерева МЛ, О лигшдах никрос ко пич е ско го гриба-щ)вдс*гавителя miaren Phyt-oö.vcettiü . Биосинтез и метаболизм липидов у микроорганизмов. Тезиси докладов и стенд.сообщения на II Ucee. конфер.М., НИМ, IÍÍ79. 3. Попова H.H., Бехтерева М.И,, Гашшш Л.А., Бойновп Л.Л. и Медведев 4.А. Воз^сгпще изменения жирнокислотнош состава литию в у некоторые культур семейства Игиот.ю-plithomoeíie . Микробиолога*, i960, 4, öl ;У-Г)94.

А. Попова H.H., Бехтерева H.H. и Т'аланипа Л,А. Нзненвнич зир-но кислотною состава фо п^олииидов » irponecce рпявити::

мшгр» > < ■ М гги ч е с ких грибов г^мпйгтла ttdtcmftpMhnrn»

сгие . Микройтнюгия, I'"О, 49, 5, 734-7ÍW,

Попова Н.Н., Галанина Л.А,, Бехтерева М.[[,, Бойкова Л.А. и Казанская Т.Е. Способ получения липидов. Заявка ля. получеаче арторскот"1 свидетельства № 2900787/13. Приоритет ^т г. Положительное решение от Ш.4.19В1 г.

Подписано В печать 30/1У-1981 г. Формат Оукяги 1/16

л. 1,0, Тирах 200 экз. Бесплатно. Т-08929. Заказ И7

Ротапринт КПИ им. С.Лзэо